金屬拉伸試驗(yàn)報(bào)告.doc

金屬拉伸試驗(yàn) 一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.觀察低碳鋼和鑄鐵在拉伸過程中的各種現(xiàn)象（包括屈服，強(qiáng)化和頸縮等現(xiàn)象），特別是外力和變形間的關(guān)系，并繪制拉伸圖。2.測(cè)定低碳鋼的屈服極限s，強(qiáng)度極限b，延伸率和截面收縮率。3.測(cè)定鑄鐵的強(qiáng)度極限b。4.觀察斷口，比較低碳鋼和鑄鐵兩種材料的拉伸性能和破壞特點(diǎn)。二 、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器1.萬能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)2.游標(biāo)卡尺三 、實(shí)驗(yàn)原理為了便于比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，按國家標(biāo)準(zhǔn) GB22876中的有關(guān)規(guī)定,實(shí)驗(yàn)材料要按上述標(biāo)準(zhǔn)做成比例試件,即圓形截面試件 l0 =10d0 (長試件) l0 =5 d0 (短試件)矩形截面試件 l0 =11.3 (長試件) l0 =5.65 (短試件)式中: l0 -試件的初始計(jì)算長度(即試件的標(biāo)距); -試件的初始截面面積; d0 -試件在標(biāo)距內(nèi)的初始直徑實(shí)驗(yàn)室里使用的金屬拉伸試件通常制成標(biāo)準(zhǔn)圓形截面試件,如圖1所示 圖1拉伸試件 金屬拉伸實(shí)驗(yàn)是測(cè)定金屬材料力學(xué)性能的一個(gè)最基本的實(shí)驗(yàn)，是了解材料力學(xué)性能最全面，最方便的實(shí)驗(yàn)。本試驗(yàn)主要是測(cè)定低碳鋼和鑄鐵在軸向靜載拉伸過程中的力學(xué)性能。在試驗(yàn)過程中，利用實(shí)驗(yàn)機(jī)的自動(dòng)繪圖裝置可繪出低碳鋼的拉伸圖（如圖2所示）和鑄鐵的拉伸圖。由于試件在開始受力時(shí)，其兩端的夾緊部分在試驗(yàn)機(jī)的夾頭內(nèi)有一定的滑動(dòng)，故繪出的拉伸圖最初一段是曲線。圖2 試件拉伸圖對(duì)于低碳鋼，在確定屈服載荷PS時(shí)，必須注意觀察試件屈服時(shí)測(cè)力度盤上主動(dòng)針的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，國際規(guī)定主動(dòng)針停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的恒定載荷或第一次回轉(zhuǎn)的最小載荷值為屈服載荷PS，故材料的屈服極限為試件拉伸達(dá)到最大載荷之前，在標(biāo)距范圍內(nèi)的變形是均勻的。從最大載荷開始，試件產(chǎn)生頸縮，截面迅速變細(xì)，載荷也隨之減小。因此，測(cè)測(cè)力度盤上主動(dòng)針開始回轉(zhuǎn)，而從動(dòng)針則停留在最大載荷的刻度上，給我們指示出最大載荷，則材料的強(qiáng)度極限為:試件斷列后，將試件的斷口對(duì)齊，測(cè)量出斷裂后的標(biāo)距l(xiāng)1和斷口處的直徑d1 ，則材料的延伸率和截面收縮率分別為:100% 100% 式中，l0 , A0分別為試驗(yàn)前的標(biāo)距和橫截面面積； l1 , A1分別為試驗(yàn)后的標(biāo)距和斷口處的橫截面面積。如果斷口不在試件距中部的三分之一區(qū)段內(nèi)，則應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用斷口移中法來計(jì)算試件拉斷后的標(biāo)距l(xiāng)1 。其具體方法是：試驗(yàn)前先在試件的標(biāo)距內(nèi)，用刻線器刻劃等間距的標(biāo)點(diǎn)或圓周11個(gè)，即將標(biāo)距長度分為10等份。試驗(yàn)后將拉斷的試件斷口對(duì)齊，如圖33所示，以斷口O為起點(diǎn)，在長段上取基本等于短段的格數(shù)得B點(diǎn)當(dāng)長段所余格數(shù)為偶數(shù)時(shí)，如圖（a）所示，則取所余格數(shù)的一半得C點(diǎn)，于是l1AB+2BC若長段所余格數(shù)為奇數(shù)時(shí)，如圖（b）所示，可在長段上取所余格數(shù)減之半得C點(diǎn)，再取所余格數(shù)加之半得C1點(diǎn)，于是l1ABBCBC1圖3 a）;b） 當(dāng)斷口非常接近試件兩端部，而與其端部的距離等于或小于直徑的兩倍時(shí)，需重作試驗(yàn)四、試驗(yàn)方法和步驟1.試件準(zhǔn)備先用游標(biāo)卡尺測(cè)量試件中間等直桿兩端及中間這三個(gè)橫截面處的直徑：在每一橫截面內(nèi)沿互相垂直方向各測(cè)量一次并取平均值。用所測(cè)得的三個(gè)平均值中最小的值作為試件的初始直徑d0，并按d0計(jì)算試件的初始橫截面面積A0。再根據(jù)試件的初始直徑d0 計(jì)算試件的標(biāo)距l(xiāng)0，并用游標(biāo)卡尺在試件中部等直桿段內(nèi)量取試件標(biāo)距l(xiāng)0，用刻線器將標(biāo)距長度分為十等份。2.試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)備熟悉萬能試驗(yàn)機(jī)的操作規(guī)程，估計(jì)拉伸試驗(yàn)所需的最大載荷Pb，并根據(jù)Pb值選定試驗(yàn)機(jī)的測(cè)力度盤（Pb值在測(cè)力度盤40% -80%范圍內(nèi)較宜）。調(diào)整測(cè)力指針對(duì)準(zhǔn)零點(diǎn)，并使從動(dòng)針與之靠攏，同時(shí)調(diào)整好自動(dòng)繪圖裝置。3.試件安裝先將試件安裝在試驗(yàn)機(jī)的夾頭內(nèi)，再移動(dòng)下夾頭到適當(dāng)位置，并把試件下端夾緊。4.檢查及試機(jī)請(qǐng)教師檢查以上準(zhǔn)備情況。經(jīng)教師許可后開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，加少量載荷（勿使應(yīng)力超過比例極限），檢查試驗(yàn)機(jī)和繪圖裝置工作是否正常，然后卸載。5.進(jìn)行試驗(yàn)開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)以慢速均勻加載，注意觀察測(cè)力指針的轉(zhuǎn)動(dòng)、自動(dòng)繪圖情況及試件在拉伸過程中的各種現(xiàn)象。當(dāng)測(cè)力指針不動(dòng)或倒退時(shí)，說明材料開始屈服，測(cè)力指針停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的恒定值或第一次回轉(zhuǎn)的最小值即屈服載荷Ps。當(dāng)測(cè)力指針和從動(dòng)指針再次分離時(shí)，試件開始頸縮，直至最后被拉斷。測(cè)力指針回到零點(diǎn)，而從動(dòng)指針則指示出最大載荷Pb 。關(guān)閉試驗(yàn)機(jī)，取下試件。將斷裂的試件對(duì)齊并盡量靠緊，用游標(biāo)卡尺測(cè)量斷裂后標(biāo)距段的長度l1及斷口處直徑d1。6.結(jié)束試驗(yàn)從試驗(yàn)機(jī)上取下已繪好的拉伸曲線圖紙，并請(qǐng)教師檢查試驗(yàn)記錄。清理試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，將試驗(yàn)機(jī)及有關(guān)工具復(fù)原。7.注意事項(xiàng)（1）參看液壓式萬能材料試驗(yàn)機(jī)的注意事項(xiàng)。（2）試件安裝必須正確，防止試件偏斜夾入部分過短等現(xiàn)象。（3）試驗(yàn)時(shí)聽見異常聲音或發(fā)生任何故障，應(yīng)立即停車，并馬上報(bào)告試驗(yàn)指導(dǎo)教師。五、試驗(yàn)結(jié)果處理整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，按要求填寫試驗(yàn)報(bào)告并寫出結(jié)論。鑄鐵拉伸試驗(yàn)步驟與低碳鋼拉伸試驗(yàn)步驟相同，只記錄最大載荷并繪出拉伸曲線。拉伸試驗(yàn)報(bào)告班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 試驗(yàn)日期 成績 一、試驗(yàn)?zāi)康亩?、試?yàn)設(shè)備和儀器三、試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理1試驗(yàn)前試件尺寸材 料標(biāo) 距l(xiāng)0(mm)試件直徑d (mm)橫截面面 積A0 (mm2)截面I截面II截面III最 小直徑d0dIdIIdIII低碳鋼鑄鐵2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)材 料斷裂后標(biāo)距l(xiāng)1(mm)斷口處直徑d1 (mm)斷口處橫截面面積A1 (mm2)(1)(2)平 均低碳鋼材料屈服載荷PS (N)最